物质结构—元素周期律
1、某元素x的最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2，则在某气态氢化物中，x元素的化合价为（ ）
A．一(12—5n) B．一(12—3n) C．一(6—3n) D．一(10一n)
【答案】B
2、下列物质中，含有极性共价键的是（ ）
A. I2 B. C. NaO2 D. H2O
【答案】D
3、R为1～18号元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的，它可能形成的含氧酸根离子有：①R2O，②RO，③R2O，④RO，下列叙述判断正确的是( )
A.当它可以形成①时，不可能形成④
B.当它可以形成②时，可以形成③和④
C.当它可以形成①时，不可能形成②和③
D.当它形成②时，也可以形成①
【答案】BC
4、A、B、C和D都是周期表中前20号元素，已知A的阳离子和C的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为AC的化合物；C和D属同族元素，其中C中核外电子数是D中核内质子数的2倍。B和D同周期且B的同素异形体之一是原子晶体。下列说法中正确的是（ ）
A．D元素处于元素周期表中第2周期第Ⅵ族 B．AD2中可能既有离子键又有共价键
C．四种元素的原子半径A＞C＞D＞B D．BCD分子一定是直线型非极性分子
【答案】B
5、有、、H、T、D五种原子，可以构成双氧水分子，其种类共有（ ）
A．12 B．14 C．16 D．18
【答案】D
6、将甲、乙两种非金属的性质相比较，已知：
①甲比乙容易与H2化合；
②甲原子能与乙的阴离子发生氧化还原反应；
③甲的最高价氧化物的水化酸性比乙的最高价氧化物的水化物酸性强；
④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；
⑤甲的单质熔、沸点比乙低。
能说明甲比乙的非金属性强的是（ ）
A、①④ B、③⑤ C、①②③ D、①②③④⑤
【答案】C
7、关于下列图示的说法正确的是（ ）
10
A．图①所示实验不能比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
B．图②a处有红色物质生成，b处变蓝，则X气体一定是H2
C．图③所示实验装置中CuSO4溶液可用于除去杂质
D．图④所示实验可观察到铝箔失去光泽，铝熔化并滴落
【答案】C
8、目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外共有16种，下列是对这16种非金属
元素的相关判断：①都是主族元素，最外层电子数都大于4；②单质在反应中都只
能作氧化剂；③氢化物常温下都是气态，所以又都叫气态氢化物；④单质形成的晶
体都为分子晶体；⑤氧化物常温下都可以与水反应生成酸。正确的是
A、只有①②正确 B、只有①③正确
C、只有④正确 D、①②③④⑤均不正确
【答案】D
9、H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是(双选)( )
A．共价键的饱和性
B．S原子电子排布
C．共价键的方向性
D．S原子中p轨道的形状和空间伸展方向
【答案】CD
【解析】S原子的价层电子排布为3s23p4，其最外层有两个未成对的3p电子，当它和两个氢原子结合时，以3p轨道和氢原子的1s轨道“头碰头”重叠形成2个σ键，由于p轨道互相垂直，所以，H2S分子中的两个H—S键的夹角接近90°。
10、元素周期律揭示元素间的递变规律，既有相似性又有递变性，下列递变规律正确的是（ ）
A．第二周期元素氢化物稳定性的顺序是：HF＞H2O，所以第三周期元素氢化物稳定性的顺序也是：HCl＞H2S
B．IVA族元素氢化物熔点顺序是：SiH4＞CH4，所以VA族元素氢化物熔点顺序也是：
PH3＞NH3
C．ⅦA族元素的非金属性是：F＞Cl，所以ⅦA族元素氢化物的酸性也是：HF＞HCl
10
D．镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制备铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制备镁
【答案】A
11、下列说法正确的是（ ）
A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相
似
B．Fe3＋的最外层电子排布式为：3s23p63d5
C．硫离子的结构示意图为：
D．基态碳原子的电子排布图：
【答案】B
【解析】核外电子排布为1s2的原子是He，核外电子排布是1s22s2的为铍(Be)，He是惰性元素，Be是金属元素，显然化学性质不相似，A错；Fe的价电子排布为3d64s2，失去电子时先失最外层，再失次外层，失去2个电子变成Fe2＋时最外层电子排布为3s23p63d6，失去3个电子变成Fe3＋时，最外层电子排布为3s23p63d5，B正确；硫离子的电子总数为18，C项错误；基态碳原子是2s比2p轨道能量低，先填满2s，再填2p，即，不存在半充满能量低的问题。
12、化学科学需要借助化学专用语言来描述，下列有关化学用语正确的是（ ）
【答案】B
13、中科大陈乾旺教授等人发明RTX－r合成金刚石的新方法，化学原理为：①Na＋CO2C(金刚石)＋C(石墨)＋Na2CO3(未配平)；该方法比1955年人工首次制得金刚石的旧方法容易得多，其化学原理是：
②C(石墨) C(金刚石)。
以下表述中正确的是（ ）
A．反应①中既有旧化学键的断裂又有新化学键的形成
B．新方法利用的是化学变化，旧方法利用的是物理变化
C．在反应①中每生成12 g金刚石需要消耗23 g金属钠
D．反应①和反应②中所得的金刚石都是还原产物
【答案】A
【解析】化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，A正确；B项二者均为化学变化，错误；①项配平得8Na＋6CO2===C(金刚石)＋C(石墨)＋4Na2CO3，关系式为8Na～C(金刚石)，C错；D项①所得金刚石是还原产物，②不是氧化还原反应。
14、医学界通过用14C标记的C60
10
发现一种羧酸衍生物，在特定条件下，它可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖。下列有关叙述中，正确的是
A. 14C与12C的性质完全不同式 B. 14C与14N含有的中子数相同
C. 14C60和12C60是碳元素的同素异形体 D. 14C与12C、13C互为同位素
【答案】D
15、短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期。Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（）
A．X的氢化物溶于水显酸性
B．Y的氧化物是离子化合物
C．Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质
D．X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
【答案】B
【解析】Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6个，根据题意，Z应在第三周期，所以Z为S。Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg。根据最外层电子数之和为13，X为N。结构题，细推敲，元素错，成大祸。
16、有A、B、C、D四种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有三个不成对的电子；C元素可分别与A、B、D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体。下列叙述中不正确的是（ ）
A．D原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4
B．B、C两元素的第一电离能大小关系为B＞C
C．用电子式表示AD2的形成过程为
D．由B60分子形成的晶体与A60相似，分子中总键能：B60 >A60
【答案】A
17、某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。(1)实验目的：
________________________________________________________________________。
(2)实验用品：仪器：①____________；②____________(请填写两种主要玻璃仪器)。
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3)实验内容(在下列空格内填写相关内容)
序号
实验方案
实验现象
①
②
(4)实验结论：______________________________________________________。
(5)问题和讨论：
①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：_____________________________________________________________________________________________。
②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举两个事实说明F的非金属性比Cl强：________________________。
【答案】(1)探究同一主族元素性质的递变规律
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(2)①试管 ②胶头滴管
(3)
序号
实验方案
实验现象
①
将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡
加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为橙红色
②
将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡
加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为紫红色
(4)同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱
(5)①同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱
②F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应；HF比HCl稳定或F2能与H2O发生置换反应生成O2，而Cl2不能
【解析】(1)元素周期律包括同一周期与同一主族性质的变化规律。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。
(2)本实验属于试管试验，主要使用试管和胶头滴管。
(3)根据提供的药品，显然是用Cl2、Br2、I2之间的置换反应来证明它们的氧化性强弱，用四氯化碳将置换出来的Br2或I2萃取出来，以增强实验的准确性和说服力。
(4)该小题具有一定的开放性，比如：Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱或非金属性依次减弱都可，但最好与该实验的实验目的相对应：即同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱。
(5)①该题应该主要从原子核对最外层电子的吸引力大小来回答。②一般来说，置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱，但F2过于活泼，不好直接置换Cl2，只能用间接的证据。 如可从它们与氢气反应的难易程度，与水反应的难易程度，它们的气态氢化物的稳定性等方面证明。
18、一位同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应的速度最慢；________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为___。
Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：
(3)仪器B的名称为____，干燥管D的作用为________________________。
(4)若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4
10
与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液__________________ ________________________________________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去。
【答案】(1)钾 铝 铝
(2)S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－
(3)锥形瓶 防止倒吸
(4)变蓝 NaOH[或Ca(OH)2]
(5)有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
【解析】(4)本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，然后让氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应，根据溶液颜色的变化来比较氯和碘非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，应用碱液吸收。(5)利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱，制二氧化碳过程中有杂质氯化氢存在，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，故应先用饱和NaHCO3溶液除去氯化氢。
19、某核素ZAX的氯化物XCl2 1.10 g配成溶液后，需用1 mol·Lˉ1的硝酸银溶液20 mL才能把氯离子完全沉淀下来，试计算：
（1）X的质量数；
（2）若X的核内中子数为20，求37 g 中所含质子的物质的量。
【答案】(1)40 (2)18mol
20、某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数，取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应，可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
【答案】第三周期ⅡA族
【解析】设X的相对原子质量为Ar，则由题意知：
2X＋O2===2XO
2Ar 2(Ar＋16)
0．6 g 1.0 g
＝，解得Ar＝24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知，该元素原子的质子数与中子数相等，所以X的原子序数为12，该元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。
21、W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素，已知：
①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为WY的化合物；
②Y和Z属同族元素，它们能形成两种常见化合物；
③X和Z属同一周期元素，它们能形成两种气态化合物；
④W和X能形成组成为WX2的化合物；
⑤X和Y不在同一周期，它们能形成组成为XY2的化合物。
请回答：
(1)W元素是________；Z元素是________。
10
(2)化合物WY和WX2的化学式分别是____________和 ____________。
(3)Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是________和________。
(4)写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
【答案】(1)钙 氧 (2)CaS CaC2
(3)SO2 SO3 (4)CO2＋CaO===CaCO3
【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题重点考察了元素周期表和元素周期律的应用。
22、已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末，难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是________，烧瓶中加入的试剂是________。
(2)画出虚线框内的实验装置图，并注明所加试剂，说明装置的作用_____________。
(3)装置B中盛放的试剂是________(选填下列所给试剂的代码)，实验现象为___________________，
化学反应方程式是________________________________________，
该反应属于四种基本反应类型中的________反应。
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
(4)从原子结构的角度简要分析氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)还有哪些事实能够说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强(试举一例)。
________________________________________________________________________。
(6)装置C中盛放烧碱溶液，目的是吸收反应后剩余的气体，防止污染空气。在该反应中，Cl元素的化合价既有升高又有降低，即在反应中Cl元素的原子既能获得电子也能失去电子，能否说氯元素既具有金属性又具有非金属性？简述你的理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)浓盐酸 MnO2
(2)
除去Cl2中的HCl气体
(3)A 有淡黄色沉淀生成 Na2S＋Cl2===2NaCl＋S↓置换
10
(4)Cl原子、S原子的电子层数相同，但最外层电子数Cl原子是7，S原子是6，且原子半径ClHCl>CH4
(3)HCO＋AlO＋H2O===CO＋Al(OH)3↓ 3HCO＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(4)Na＋>Al3＋ 23∶27 Na＋Al＋2H2O===NaAlO2＋2H2↑ 2x mol
【解析】根据题设条件可推知A为H、B为C、C为O、D为Na、E为Al、F为S、G为Cl。
(1)H2O2、Na2O2、NaClO、HClO、SO2等均具有漂白性。
(2)由于H2O分子间存在氢键，其沸点高于HCl、CH4，又由于HCl的相对分子质量大于CH4，HCl的沸点高于CH4，故沸点由高到低的顺序为：H2O>HCl>CH4。
(3)A、B、C、D四种元素组成的化合物为NaHCO3，HCO能分别与AlO和Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀，其相关反应的离子方程式为：HCO＋AlO＋H2O===CO＋Al(OH)3↓，3HCO＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(4)Al3＋和Na＋有相同的电子层结构，根据具有相同电子层结构的微粒，其原子序数越小离子半径越大，可得Na＋>Al3＋。Na首先与H2O反应生成NaOH：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Al再与NaOH反应刚好生成NaAlO2：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，其总反应式为：Na＋Al＋2H2O===NaAlO2＋2H2↑，故参与反应的Na、Al的质量比为23∶27。反应得到H2的物质的量为Na的2倍，即为2x mol。
24、按要求回答下列各题
10
（1）画出下列各微粒的结构示意图：与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子_____；L层电子数为K层、M层电子数之和的原子_____。
（2）凡是与碱发生反应生成盐和水的氧化物，我们称之为酸性氧化物，例如，+2NaOH== +若也是酸性氧化物，请写出其与KOH发生反应的化学方程式______________________________
（3）现有下列物质：①氯酸钾②干冰③熟石灰④氨气⑤盐酸⑥Fe⑦葡萄糖 对上述物质进行分类，其中属于碱的是（填序号，下同）_____，属于酸性氧化物的是_____。在上述物质中，能导电的是_____，属于电解质的是_____，非电解质的是_____。
（4）①0.5mol 含_____个氧原子，该硫酸所含氢元素的质量与_____g HCl中所含氢元素的质量相同。②在标准状况下，112mL某气体的质量为0.32g，该气体的摩尔质量约为_____。③若a g 含b个原子，则阿伏加德罗常数的值为_____。
【答案】（1）略
（2）
（3）③ ② ⑤⑥ ①③ ②④⑦
（4）或 36.5 64 g/mol 44b/3a
25、四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第 周期, 族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是 (写化学式);
(3)XW2的电子式为 ;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为 ;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为 。
【答案】(1)三 ⅤA (2)NH3
(3) (4)N2O5 (5)S4N4
【解析】Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,表明内层电子是最外层的2倍,可能为Li或P,根据表中位置不可能为Li,则为P元素,则X、Y、W分别是元素C、N、S。
(1)P位于第三周期ⅤA族。
(2)PH3、CH4、NH3、H2S中水溶液碱性最强的是NH3。
(3)XW2是CS2电子式为 。
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(4)Y元素最高价氧化物化学式是N2O5
(5)Y、W组成的二元化合物中,两元素物质的量之比:∶=1∶1
该二元化合物实验式为SN,相对分子质量介于170~190之间则为S4N4。
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